植物ゲノミクス：ソラマメの巨大な二倍体ゲノムが解き明かす、世界的なタンパク質作物の多様性

現在の食餌は肉を多く含むが、地元産の植物タンパク質が占める割合を高めることで、温室効果ガスの排出量と生物多様性の喪失を大きく削減できる可能性がある。しかし、植物タンパク質の生産では、ダイズと同等の農学的価値を有する寒地型マメ科植物が存在しないことが障害となっている。ソラマメ（Vicia faba L.）は多収性で温帯地域での栽培によく適しているが、ゲノム情報資源は乏しい。本論文で我々は、ソラマメゲノムの高品質な染色体規模のアセンブリを報告し、ソラマメゲノムが、レトロトランスポゾンおよびサテライト反復配列の増幅速度と除去速度の間の不均衡を通して、13 Gbという巨大なサイズまで拡大したことを明らかにする。遺伝子と組換え事象は染色体全体に一様に分散しており、遺伝子空間はゲノムサイズの割に著しくコンパクトだが、縦列重複に駆動されたコピー数多型は多く存在する。ゲノム塩基配列の実用的な応用の実証として、我々は標的化遺伝子型判定アッセイを開発し、高分解能のゲノム規模関連解析を用いて、種子のサイズおよびへその色の遺伝的基盤を詳細に調べた。今回提示した情報資源は、ゲノミクスに基づくソラマメ育種のプラットフォームになるとともに、地中海、亜熱帯、北部温帯の農業生態学的地域全域で育種家や遺伝学者が持続可能なタンパク質生産の改善を加速するのを可能にするものである。

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